4.理解水的电离及电解质的电离平衡概念。

[典型例析]

[例1]在化学中存在着各类平衡,请同学们列举我们所接触到的各类平衡?

平衡类型
举例
平衡特征
遵循原理
化学平衡
N2 + 3H2 D 2NH3




 
勒夏特列原理
电离平衡
HAc DH++ Ac-   
水解平衡
Ac-+H2O D HAc + OH-
溶解平衡
Mg(OH)2(s) DMg2+(aq) + 2OH-(aq)

[点评]通过举例使学生了解化学中的各种平衡。

[例2] 在日常生产、生活中,我们在哪些方面应用了勒夏特列原理?

生产生活实例
涉及的平衡
根据勒原理所采取的措施或原因解释
1.接触法制硫酸
2SO2+O2 D 2SO3
通入过量的空气
2.合成氨工业
N2+3H2 D 2NH3
高压(20MPa-50MPa),及时分离液化氨气
3.金属钠从熔化的氯化钾中置换金属钾
Na + KCl D  NaCl + K
控制好温度使得钾以气态形式逸出。
4.候氏制碱法
NH3+CO2+H2O=NH4HCO3
NH4HCO3+NaClD NaHCO3+NH4Cl
先向饱和食盐水中通入足量氨气
5.草木灰和铵态氮肥不能混合使用
CO32-+H2OD HCO3-+OH-
NH4++H20D NH3·H2O + H+
两水解相互促进,形成更多的NH3·H2O,损失肥效
6.配置三氯化铁溶液应在浓盐酸中进行
Fe3++3H2OD Fe3++3H+
在强酸性环境下,Fe3+的水解受到抑制
7.用热的石碱水洗油腻
CO32-+H2OD HCO3-+OH-
加热促进水解,OH-离子浓度增大

[点评]通过举例使学生了解日常生活、生产中所涉及到的各种平衡,及各种平衡的具体应用。

[例3](04江苏18题)在容积固定的密闭容器中存在如下反应: A(g)+3B(g) 2C(g);△H<0

某研究小组研究了其他条件不变时,改变某一条件对上述反应的影响,并根据实验数据作出下列关系图:

    

下列判断一定错误的是

A.图I研究的是不同催化剂对反应的影响,且乙使用的催化剂效率较高

B.图Ⅱ研究的是压强对反应的影响,且甲的压强较高

C.图Ⅱ研究的是温度对反应的影响,且甲的温度较高

D.图Ⅲ研究的是不同催化剂对反应的影响,且甲使用的催化剂效率较高

[解析]催化剂只能改变化学反应速率,不能使化学平衡发生移动,若研究催化剂对反应的影响,则图Ⅰ中甲、乙两种情况下C的浓度应该相等;图Ⅱ若是研究压强对反应的影响,由于甲先达平衡,则甲的压强比乙大,而压强越大B的转化率越高,与图Ⅱ矛盾;图Ⅱ若是研究温度对反应的影响,由于甲先达平衡,则甲的温度比乙高,而正反应方向放热,所以从乙→甲平衡向逆反应方向移动,B的转化率减小与图Ⅱ相符;图Ⅲ中甲、乙达到相同的平衡状态且甲先达平衡,与D项所述情况相符。

[答案]A B

[点评]本题主要考查外界条件(温度、压强、催化剂)对化学平衡的影响及学生对图象的分析能力。

[例4](03江苏第18题)将0.2mol·L-1HCN溶液和0.1mol·L-1的NaOH溶液等体积混合后,溶液显碱性,下列关系式中正确的是

A  c(HCN)<c(CN)       B  c(Na+)>c(CN)

C  c(HCN)-c(CN)=c(OH)   D  c(HCN)+c(CN)=0.1mol·L-1

[解析]0.2mol·L-1HCN溶液和0.1mol·L-1的NaOH溶液等体积混合后,得到0.05mol·L-1HCN和0.05mol·L-1 NaCN的混合溶液,由于混合以后溶液显碱性。即CN-水解程度大于HCN电离程度,所以c(HCN) >c(CN) 。所以A错误。根据电荷守恒c(Na+)+C(H+)=C(OH-)+ c(CN-),因为C(OH-)>C(H+),所以c(Na+)>c(CN-),所以B正确。根据物料平衡c(HCN) +c(CN)=0.05mol·L-1+0.05mol·L-1=0.1mol·L-1 所以D正确。假如HCN不电离,则水解了的CN- 应等于OH-,即c(CN) + C(OH-)= c(HCN),而实际上HCN 存在电离平衡,所以C 错误。

[答案]BD

[点评]本题涉及酸碱中和反应以及电解质的电离和盐类的水解两种平衡,是一道考查思维灵敏和严密性的综合题。

[例5](江苏26、03年第26题)(12分)I.恒温、恒压下,在一个可变容积的容器中发生如下发应:

A(气)+B(气)C(气)

(1)若开始时放入1molA和1molB,到达平衡后,生成a molC,这时A的物质的量为     mol。

(2)若开始时放入3molA和3molB,到达平衡后,生成C的物质的量为    mol。

(3)若开始时放入x molA,2molB和1molC,到达平衡后,A和C的物质的量分别是ymol和3a mol,则x=     mol,y=    mol。

平衡时,B的物质的量     (选填一个编号)

(甲)大于2 mol   (乙)等于2 mol

(丙)小于2 mol   (丁)可能大于、等于或小于2mol

作出此判断的理由是                       

                               

(4)若在(3)的平衡混合物中再加入3molC,待再次到达平衡后,C的物质的量分数是             

II.若维持温度不变,在一个与(1)反应前起始体积相同、且容积固定的容器中发生上述反应。

(5)开始时放入1molA和1molB到达平衡后生成b molC。将b与(1)小题中的a进行比较     (选填一个编号)。

(甲)a<b  (乙)a>b  (丙)a=b  (丁)不能比较a和b的大小

作出此判断的理由是                      

[解析]

(1)由于平衡时生成a molC,则同时反应了A 、B各a mol,所以平衡时A的物质的量为(1-a)mol 。

(2)由于在恒温、恒压下,开始时加入3molA和3molB,达平衡后,生成C的物质量也是开始时的3倍,即C 的物质量为3(1-a)mol 。

(3)达平衡后,C 的物质的量是3a mol ,与(2)等效,则开始时放入的各物质也与(2)等效。所以X+1=3,即X =2。Y=3(1-a)mol。平衡时B的物质量也为(3-3a )mol。当a=1/3时,(3-3a )等于2,当a <1/3时,(3-3a )>2,当a >1/3时,(3-3a )<2。选丁。

(4)若在(3)的平衡混合物中再加入3molC,由于是恒温、恒压,所以平衡时与(1)等效,所以达平衡时,C 的物质的量分数与(1)相同,即

(5)由于温度和体积不变,随着反应的进行,压强变小,平衡向逆方向移动,所以平衡时C 的物质的量b <a,选乙。

[答案](1)(1-a)  (2)3a  (3)2  3-3 a  丁

若3a>1,B的物质的量小于2mol;若,B的物质的量等于2mol;

若3a<1,B的物质的量大于2mol

(4)

(5)乙  因为(5)小题中容器容积不变,而(1)小题中容器的容积缩小,所以(5)小题的容器中的压力小于(1)小题容器中的压力,有利于逆向反应,故反应达到平衡后a>b。

[点评]本题考查的知识点是化学平衡及平衡移动等基本概念;考查学生分析问题、开发信息、发现规律和运用规律,从而解决问题的能力,是属于探究性层次的试题。

本题分两部分:Ⅰ.是在恒温恒压下的气体反应:A(g)+B(g)===C(g)是气体物质的量减少的原因,因此也是恒压时体积缩小的反应。题目设置了三种情况,有层次地向考生提出问题,解决了前一问题,就为解决后一问题提供了台阶。

Ⅱ.设置的情景是起始条件相同、恒容时建立平衡和恒压时建立平衡两种情况下,比较C   的物质的量的大小。

[方法归纳]

 0  37655  37663  37669  37673  37679  37681  37685  37691  37693  37699  37705  37709  37711  37715  37721  37723  37729  37733  37735  37739  37741  37745  37747  37749  37750  37751  37753  37754  37755  37757  37759  37763  37765  37769  37771  37775  37781  37783  37789  37793  37795  37799  37805  37811  37813  37819  37823  37825  37831  37835  37841  37849  447348 

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